A POSTERIORI ERROR ESTIMATES FOR APPROXIMATE SOLUTIONS OF ELLIPTIC BOUNDARY VALUE PROBLEMS IN TERMS OF LOCAL NORMS AND OBJECTIVE FUNCTIONALS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Functional relations have been obtained that allow us to evaluate the accuracy of approximate solutions in terms of measures significantly different from the energy norms that are usually used for these purposes. In particular, they are applicable to local norms and measures constructed using specially built linear functionals. The need for such precision control tools arises if there is a special interest in the behavior of the solution in some subdomain or in the special properties of the solution. It is shown that a posteriori functional-type estimates, which were previously used for global estimates, can be adapted to solve this problem. Functional identities and estimates are obtained that allow estimating the error of any conformal approximations in terms of a wide class of measures, including local norms and problem-oriented functionals. The theoretical results are verified in a series of examples that confirm the effectiveness of the proposed method.

About the authors

A. V. Muzalevsky

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, Russia

S. I. Repin

St. Petersburg Department of the V.A. Steklov Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: repin@pdmi.ras.ru
St. Petersburg, Russia; St. Petersburg, Russia; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

M. E. Frolov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, Russia

References

  1. Bangerth W., Rannacher R. Adaptive finite element methods for differential equations. Berlin: Birkhauser, 2003.
  2. Johnson C., Hansbo P. Adaptive finite elements in computational mechanics // Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 1992. V. 101. P. 143–181.
  3. Johnson C., Szepessy A. Adaptive finite element methods for conservation laws based on a posteriori error estimates // Commun. Pure and Appl. Math. 1995. V. XLVIII. P. 199–234.
  4. Mommer M.S., Stevenson R. A goal-oriented adaptive finite element method with convergence rates // SIAM J. Numer. Anal. 2009. V. 47. № 2. P. 861—886.
  5. Stein E., Ruter M., Ohnimus S. Error-controlled adaptive goal-oriented modeling and finite element approximations in elasticity // Comput. Meth. Appl. Mech. Engrg. 2007. V. 196. № 37—40. P. 3598—3613.
  6. Repin S. I. A posteriori error estimation for variational problems with uniformly convex functionals // Math. Comput. 2000. V. 69. № 230. P. 481–500.
  7. Repin S. A posteriori estimates for partial differential equations. Berlin: Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, 2008.
  8. Репин С.И. Тождество для отклонений от точного решения задачи A u + ` = 0 и его следствия // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2021. Т. 61. № 12. С. 22–45.
  9. Repin S., Sauter S. Accuracy of Mathematical Models. Dimension Reduction, Simplification, and Homogenization. EMS Tracts in Mathematics. Vol. 33. 2020.
  10. Репин С.И. Оценки отклонения от точных решений краевых задач в мерах более сильных, чем энергетическая норма // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2020. Т. 60. № 5. С. 767–783
  11. Repin S.I. A posteriori estimates in local norms // J.Math. Sci. 2004. V. 124 № 3. P. 5026–5035.
  12. Prager W., Synge J.L. Approximations in elasticity based on the concept of functions space // Quart. Appl. Math. 1947. V. 5. P. 241–269.
  13. Mikhlin S.G. Variational Methods in Mathematical Physics. Oxford: Pergamon Press, 1964.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».